14.12.2023 10:07
Общество

Ставропольские ученые создали мобильную лабораторию для тестирования электросетей

Текст:  Илья Хачатурян
В Северо-Кавказском федеральном университете (СКФУ) разработали уникальную мобильную лабораторию, способную определять параметры электросетей. Комплекс приборов, не имеющий аналогов на рынке, позволит сократить потери электроэнергии и повысить надежность электросетевого комплекса.
/ Пресс-служба СКФУ
Читать на сайте RG.RU

Разработка мобильной лаборатории осуществляется в рамках стратегического проекта "Технологии энергоэффективности и устойчивого энергоснабжения" программы академического лидерства "Приоритет 2030" Национального проекта "Наука и университеты".

"Проект предлагает технологические решения, которые способны сократить потери электроэнергии и повысить надежность систем электроснабжения, при этом ориентируясь на интересы потребителей. Отмечу, что наши ученые активно сотрудничают с крупнейшей сетевой компанией в разработке этих инновационных решений. Для практической проверки и апробации разработанных технологий была создана пилотная площадка", - рассказал ректор Дмитрий Беспалов.

Лаборатория представляет собой 30 измерительных кейсов, которые можно легко доставлять к местам измерений. Устройства могут быть подключены как к распределительным сетям напряжением 6-10 кВ через измерительные трансформаторы тока и напряжения, так и к сетям 0,4 кВ, к которым подключены бытовые потребители. Сети различных напряжений связаны между собой трансформаторными подстанциями.

Лаборатория проводит измерения напряжений и токов в узлах с нагрузками и в центре питания тестируемой сети. Замеры устройства производятся одновременно с точностью синхронизации до одной микросекунды. Это стало возможным благодаря использованию спутниковых навигационных систем. Каждый кейс оборудован выносной антенной, которая устанавливается вне помещения в момент измерения. Устройства на земле принимают данные о точном времени от нескольких спутников, таких как GPS и ГЛОНАСС, для формирования точного времени.

Ученые ставропольского вуза разработали нейросетевую систему распознавания рака кожи

Электрические сети, как правило, используют переменный ток. Представить его можно как синусоиду на графике, которая перемещается по горизонтальной оси. В каждый момент времени фаза синусоиды равна определенному углу, значение которого может изменяться от -180 до +180 градусов. И если обычные амперметры и вольтметры измеряют так называемое действующее значение переменного тока и напряжения, то измерительные модули лаборатории через каждые 0,02 секунды определяют еще и их фазы.

"После измерений данные передаются по сети сотовой связи на сервер, установленный в стенах университета. Там результаты обрабатывают программы по специально разработанным алгоритмам, которые проверяют топологию сети, или, другими словами, граф сети. Бывают ситуации, когда данные о топологии не соответствуют действительности. Наша лаборатория проверяет достоверность такой информации и дополнительно уточняет параметры отдельных участков сети", - прокомментировал заведующий кафедрой автоматизированных электроэнергетических систем и электроснабжения ставропольского вуза, профессор Юрий Кононов.

Если речь идет о сетях 0,4 кВ, то там точная топология может быть и вовсе не известна для сетевых компаний. В таком случае лаборатория формирует ее с нуля. Следующим этапом может стать уточнение параметров отдельных участков сети - их сопротивлений, длин, сечений проводов или жил кабелей.

Результаты тестирования помогут сделать электрические сети более безопасными, а электроснабжение более устойчивым к сбоям. Когда сетевые компании знают топологию и параметры сети, они могут более эффективно управлять ею, как в случае авариных отключений, так и в нормальных режимах. Более того, в будущем часть этих функций может быть взята на себя искусственным интеллектом.

Ученые проанализировали, что успешная реализация проекта позволит снизить потери энергии в электросетевом комплексе Северного Кавказа на 1650 млн кВт·ч. Экономический эффект для отрасли оценивается в 11 млрд рублей.

На данный момент разработка находится на этапе сборки компонентов - переносных кейсов с оборудованием. В ближайших планах ученых - дополнить лабораторию устройством для измерения параметров силовых трансформаторов.

Образование Ставропольский край Чеченская Республика Северная Осетия Карачаево-Черкесия Кабардино-Балкария Ингушетия Дагестан